что такое тональная рельсовая цепь

О некоторых особенностях тональных рельсовых цепей

А.А. ИГОЛЬНИКОВ, начальник РТУ Пензенской дистанции Куйбышевской дороги

Тональные рельсовые цепи (ТРЦ) имеют ряд особенностей. В частности, в них сопротивление рельсов сигнальному току выше, чем в рельсовых цепях других типов. На этой особенности и построена схема контроля очередности занятия ответвлений (КЗО).

Рельсовая цепь с КЗО регулируется таким образом, чтобы при вступлении подвижной единицы на одно из ответвлений сначала обесточивалось путевое реле этого ответвления и только затем, по мере дальнейшего продвижения к крестовине, другое.

При несанкционированном проезде запрещающего сигнала с бокового пути первым отпускает якорь путевое реле 2-8 СПБ (рис. 1), что приводит к обесточиванию реле 2-8 КЗО. Контактами реле 2-8 КЗО обрывается цепь секционных кодовключающих реле, и кодирование выключается. На локомотиве срабатывает автостоп, и факт проезда фиксируется на скорос-темерной ленте.

По опыту эксплуатации схема работает устойчиво. Необходимо только соблюдать требования регулировочных таблиц, специально рассчитанных для рельсовых цепей с КЗО. По ним напряжение на входе приемника не должно быть менее 0,7 В. При анализе проектов именно по этой величине можно определить, что в регулировочных таблицах наличие схемы КЗО учтено. Необходимо также проверять правильность места включения контакта реле КЗО в схеме секционных кодовключающих реле.

На двухпутных участках с целью исключения попадания кодов АЛС в смежную рельсовую цепь и восприятия чужого кода локомотивом изолирующие стыки съездов между главными путями станций оборудуются схемой контроля схода изолирующих стыков (КСС).

Для тональных рельсовых цепей, применяемых при всех видах тяги, разработаны схемы КСС при стыковании релейными (рис. 2) и питающими (рис. 3) концами. В схеме КСС релейных концов приемники ТРЦ смежных рельсовых цепей включаются последовательно.

В связи с тем что в смежных рельсовых цепях сигналы различаются несущими и модулирующими частотами, в тональных рельсовых цепях находит применение последовательное включение приемников. Входные сопротивления путевых приемников тональных рельсовых цепей являются высокими только для своей несущей частоты. В результате при последовательном включении на входе каждого приемника выделяется только своя частота.

Один из случаев отказа в работе рельсовых цепей послужил основанием к пересмотру существующих правил чередования частот ТРЦ и потребовал соблюдения дополнительного условия чередования частот для рельсовых цепей с КСС.

Анализ схем КСС в дистанции показал,что возникновение аналогичных ситуаций не исключено еще в ряде случаев. В некоторых из них совпадали даже частоты модуляции, что могло привести к ложной свободности рельсовой цепи.

Эксперимент на стенде с подачей на вход приемника одновременно сигналов от двух разных генераторов с одинаковыми несущими частотами и частотами модуляции показал, что вероятность ложной свобод-ности мала, но не исключена. В большинстве случаев появлялась ложная занятость в связи с отсутствием синхронизации сигналов и «набегания» частот за счет отклонения от номинала в пределах допуска величины частоты каждого генератора.

Устранить вероятность нестабильной работы смежных ТРЦ со схемой КСС возможно при условии, когда в рельсовых цепях, граничащих с каждой из вышеупомянутых, нет совпадений значений несущих частот с несущей частотой рельсовой цепи с контролем схода стыков.

На приведенном путевом развитии (рис. 4) дополнительное условие чередования несущих частот нужно проверять отдельно для каждой из двух рельсовых цепей, участвующих в схеме КСС (2СП и 4СП). Несущая частота рельсовой цепи 2СП проверяется на отсутствие такой не несущей частоты в рельсовых цепях ЧАП и 6СП, граничащих с 4СП. В проектном варианте несущие частоты рельсовых цепей 2СП и 6СП (720 Гц) совпали. С учетом чередования частот с другими рельсовыми цепями станции принято решение заменить сигнальную частоту рельсовой цепи 6СП на 780/8 Гц.

На станциях со значительным путевым развитием для выполнения приемлемого для схемы кСс чередования частот с учетом дополнительного условия пяти существующих несущих частот становится недостаточно. Здесь может помочь устройство схемы КСС питающих концов (см. рис. 3), построенное на чередовании полярности сигнального тока на контролируемых изолирующих стыках.

По мнению автора, живучести схем и удобству эксплуатации необходимо уделять больше внимания, особенно в случае централизованного размещения аппаратуры.

На участке с интенсивным движением поездов электромеханику весьма сложно найти окно для замены, например, кодового путевого трансмиттера, обеспечивающего одновременно работу схем четного и нечетного направлений.

При анализе проектов специалисты дистанции стараются проследить, чтобы по возможности группы приборов, участвующих в маршрутах приема или отправления четного и нечетного направлений, питались через разные предохранители. Такой же подход используется для приборов, подключенных к одному трансформатору или преобразователю и др. Корректировка нерационального проектного решения уменьшает последствия от возникающих неисправностей, а также значительно сокращает время на плановую замену приборов и выполнение графика технического обслуживания устройств СЦБ.

Источник

Общие сведения о тональных рельсовых цепях

Перспективные системы интервального регулирования движения поездов

ВВЕДЕНИЕ

Традиционные системы регулирования движения поездов (автоблокировка постоянного тока, кодовая автоблокировка) за более чем полувековой период интенсивной эксплуатации доказали свою достаточную надёжность и эффективность и, безусловно, сыграли большую роль в обеспечении безопасности движения поездов и развитии пропускных способностей. Вместе с тем, присущие им существенные недостатки заставляли разработчиков заниматься поиском современных альтернативных решений.

К недостаткам существующих систем можно отнести:

— удалённость и размещение аппаратуры автоблокировки на большой территории, что при отсутствии надёжных дорог и транспорта затрудняет техническое обслуживание и устранение возникших отказов;

— рельсовые цепи на базе низких частот (25, 50, 75 Гц) недостаточно надежны при пониженном сопротивлении балласта, что вызывает их частые отказы и даже закрытие устройств автоблокировки;

— высокое энергопотребление устройств, к тому же связанное со строительством двух высоковольтных линий и пунктов питания на каждой сигнальной установке;

— слабая защищённость от опасных и мешающих отказов при коротком замыкании в изолирующих стыках, при этом не исключаются опасные ошибки эксплуатационного персонала, связанные с нарушением чередования полярностей;

— при «потере шунта» короткой подвижной единицей возможно ложное появление разрешающего огня на проходном светофоре;

— при потере машинистом способности к управлению поездом автостопное торможение не обеспечивает безопасность движения в случае проезда красного огня напольного светофора;

— для обеспечения пропуска тягового тока в обход изолированных стыков требуется установка дорогих металлоёмких дроссель-трансформаторов;

— устаревшая элементная база;

— отсутствие диагностики состояния устройств.

При всём многообразии разрабатываемых и внедряемых новых систем регулирования движения поездов можно выделить ряд основных направлений, по которым ведётся эта работа:

— использование в системах электронной элементной базы и реле 4-го поколения типа РЭЛ и ПЛ;

— разработка и использование неограниченных или ограниченных изостыками тональных рельсовых цепей различных диапазонов частот с амплитудной или частотной модуляцией;

— централизация основной части оборудования на станциях, ограничивающих перегон или в транспортабельных модулях;

— использование промышленных ЭВМ и микропроцессоров для решения вопросов регулирования движения поездов и обеспечения безопасности движения;

— всё более широкое внедрение в системы элементов логики, исключающих создание опасных ситуаций при движении поездов;

— использование для целей интервального регулирования движения поездов цифрового радиоканала передачи информации и спутниковых навигационных систем, позволяющих перейти от фиксированных блок-участков к подвижным, за счет чего значительно увеличить пропускную способность перегона и, одновременно, резко сократить стоимость систем автоматики.

Изучение новых систем ввиду отсутствия учебной литературы вызывает определённые сложности. Настоящим изданием делается попытка объединения разрозненных данных о разрабатываемых системах с целью оказания помощи студентам в изучении новых систем.

Глава 1. ТОНАЛЬНЫЕ РЕЛЬСОВЫЕ ЦЕПИ

Общие сведения о тональных рельсовых цепях

Тональные рельсовые цепи (ТРЦ) без изолирующих стыков составляют основу систем автоблокировки с централизованным размещением аппаратуры. Они обладают рядом существенных эксплуатационных, технических и экономических преимуществ.

Использование сигнального тока тонального диапазона позволяет повысить защищенность от воздействия помех тягового тока, снизить в несколько раз потребляемую мощность по сравнению с кодовой рельсовой цепью, применить современную элементную базу, централизованно размещать аппаратуру, существенно снизить взаимные влияния между рельсовыми цепями.

К достоинствам ТРЦ следует отнести также возможность исключения в них малонадежных в эксплуатации изолирующих стыков. Это особенно важно для участков с цельносварными рельсовыми плетями, в первую очередь для линий, где такие рельсовые плети укладываются на длину всего перегона. Установка изолирующих стыков в этом случае не только снижает прочность пути, но и уменьшает эффективность использования цельносварных плетей. При отсутствии изолирующих стыков обеспечивается надежная электрическая непрерывность цепи возврата тягового тока, в несколько раз сокращается число металлоемких дроссель-трансформаторов, содержащих большую массу дефицитной электротехнической меди, снижаются потери электроэнергии на тягу поездов.

Исследования показали, что в ТРЦ в наибольшей степени по сравнению с другими известными типами рельсовых цепей обеспечивается электромагнитная совместимость (ЭМС) с электрооборудованием перспективного подвижного состава.

Вся аппаратура ТРЦ, кроме согласующих путевых трансформаторов и элементов защиты, размещается на прилегающих к перегону станциях.

Эти особенности системы позволяют существенно повысить производительность труда обслуживающего персонала, сократить время на обнаружение и устранение отказов в устройствах. Централизованное размещение аппаратуры на станциях в отапливаемых помещениях повышает надежность работы устройств, сокращается время нахождения обслуживающего персонала на путях, т.е. в зоне повышенной опасности, что способствует решению задач по улучшению условий труда и техники безопасности. Сокращаются затраты труда на текущее обслуживание устройств, снижается число трудоемких операций, повышается качество выполнения работ, особенно при внедрении индустриальных методов обслуживания, снижается стоимость строительства и технического обслуживания устройств.

Использование на перегоне неограниченных рельсовых цепей тональной частоты позволяет для питания двух смежных рельсовых цепей использовать один комплект питающей аппаратуры и одну пару жил сигнального кабеля. Два приемника смежных рельсовых цепей также подключаются к рельсовой линии одной парой жил кабеля. Эти же жилы используются для передачи кодовых сигналов числовой АЛС.

В зависимости от используемого диапазона частот контрольного сигнала в настоящее время применяют две разновидности тональных рельсовых цепей, со 100% амплитудной модуляцией: ТРЦ3 и ТРЦ4 (рис. 1.1). В ТРЦ3 (рельсовые цепи третьего поколения) несущими являются частоты 420, 480, 580, 720 и 780Гц. В рельсовых цепях ТРЦ4 несущими являются частоты 4500, 5000, 5500 Гц. Для амплитудной модуляции в рельсовых цепях обоих поколений используются частоты – 8 и 12 Гц.

Бесстыковые рельсовые цепи не имеют четко выраженной границы шунтирования, а имеют зону дополнительно шунтирования, которая является плавающей и изменяется в зависимости от сопротивления балласта в пределах около 10% от длины рельсовой цепи. Расстояние от точки подключения аппаратуры РЦ к рельсовой линии, на котором фиксируется занятие РЦ при приближении поезда, или освобождения РЦ при удалении поезда, определяет длину зоны дополнительного шунтирования (lш). Наличие зоны дополнительного шунтирования вызывает перекрытие проходного светофора на запрещающее показание перед движущимся поездом. Для исключения опасной ситуации у каждой сигнальной установки устраиваются две короткие (длиной до 300м) высокочастотные РЦ типа ТРЦ4, имеющие зону дополнительного шунтирования не более 15м или две РЦ типа ТРЦ3 с несущей частотой 780 или 720 Гц, имеющие зону дополнительного шунтирования не более 40м. В дополнение к этому проходной светофор относится от точки подключения релейного или питающего конца рельсовой цепи, образующей зону дополнительного шунтирования навстречу движущемуся поезду на 20м при использовании ТРЦ4 и на 40м при использовании верхних частот ТРЦ3.

Схема бесстыковой тональной рельсовой цепи третьего поколения с централизованным размещением аппаратуры показана на рисунке 1.2.

Основная аппаратура таких рельсовых цепей располагается на постах ЭЦ станций, прилегающих к перегону, или в транспортабельных модулях, расположенных посередине перегона. На центральном посту располагаются: путевой генератор, путевой фильтр, путевой приемник, путевое реле и разделительный конденсатор «Срц» емкостью 4мкФ, используемый для подключения передающих устройств АЛС к тональным рельсовым цепям.

На перегоне в путевых ящиках, расположенных непосредственно в точках подключения к рельсовой линии релейного и питающего концов, располагается следующая аппаратура:

— изолирующие трансформаторы типа ПОБС-2А, обеспечивающие согласование высокого сопротивления кабельной линии с низким сопротивлением рельсовой линий;

— автоматические выключатели АВМ2-15, обеспечивающие защиту изолирующего трансформатора от асимметрии тягового тока;

Рис. 1.2 Схема неограниченных тональных рельсовых цепей ТРЦ3

— разрядники, обеспечивающие защиту аппаратуры питающего и релейного концов от перенапряжений;

— защитные сопротивления Rз, ограничивающие ток асимметрии, а также обеспечивающие шунтовой режим и режим короткого замыкания рельсовой цепи.

Постовая аппаратура релейного и питающего концов соединяется с перегонной двумя сигнально-блокировочными кабелями парной скрутки. Для исключения подпитки путевого приемника рельсовой цепи в случае понижения изоляции кабеля, питающие и релейные концы рельсовых цепей должны размещаться в разных кабелях с обязательной организацией схемы контроля исправности кабельных цепей. Максимальная длина кабельной линии ТРЦ не должна превышать 12км.

Защита рельсовых цепей от взаимного влияния как в пределах одного пути, так и между параллельными путями обеспечивается применением различных несущих частот и частот модуляции. Чередование несущих частот (fн) на каждом пути должно обеспечивать наличие между двумя ближайшими РЦ с одинаковыми значениями fн не менее чем двух пар РЦ с другими несущими частотами (рис. 1.3).

Рис. 1.3 Чередование несущих частот и частот модуляции ТРЦ3

Источник

ТРЦ. Конспект Тональные рельсовые цепи

«Тональные рельсовые цепи»

1.1Принцип построения тональных рельсовых цепей

В основу построения тональных рельсовых цепей (ТРЦ) положена бесстыковая рельсовая цепь (БРЦ), не имеющая изолирующих стыков на питающем и приемном концах. При отсут­ствии изолирующих стыков между смежными рельсовыми цепями сигнальный ток тональной рельсовой цепи протекает по рельсовой линии от точки подключения питающей аппаратуры в обе стороны.

Рис. 1. Структурная схема смежных тональных рельсовых цепей с размещением вдоль рельсовой линии питающих и приемных концов

На рис.1 показана структурная схема тональных рельсовых цепей с размещением вдоль рельсовой линии питающих и приемных концов, в которой от одного источника сигнального тока (генератора) осуществляется питание двух смежных ТРЦ. Так, сигнальный ток I ½ рц, по­ступающий от генератора Г1, растекается по рельсовой линии в обе стороны к путевым прием­никам двух смежных ТРЦ: ток рельсовой цепи 1РЦ (I1рц) питает приемник П1, ток рельсовой цепи 2РЦ (I₂рц) питает приемник П2. Аналогично генератор Г2 питает другие две смежные ТРЦ ЗРЦ и 4РЦ и т.д. в пределах всего перегона. В соответствии с таким построением осуществляет­ся чередование питающих и приемных концов ТРЦ.

Рис. 2. Форма сигнала генератора тональной рельсовой цепи

В ТРЦ использован амплитудно-модулированный сигнал, форма которого показана на рис. 2. Данный тип сигнала позволяет повысить защищенность приёмных устройств (путевых приёмников) от воздействия гармонических и импульсных помех тягового тока и других источников помех. В качестве несущей частоты используются частоты: 420; 480; 580; 720 и 780 Гц, а также 4,5; 5,0 и 5,5 кГц. В качестве модулирующей частоты использованы частоты 8 или 12 Гц. Каждой несущей часто­те в диапазоне 420—780 Гц присвоено кодовое число 8, 9, 11, 14 и 15 по номеру ближайшей меньшей гармоники тягового тока.

Чередованием на питающих концах ТРЦ вдоль перегона несущих частот и частот модуляции, например в последовательности: 420/8; 480/12; 720/8; 780/12; 420/8; 480/12 и т.д., обеспечивается надежная защита приемных устройств от влияния токов смежных ТРЦ. В разных системах авто­блокировки с ТРЦ применяют разное число диапазонов и частот при чередовании сигналов.

Одной из основных особенностей ТРЦ как бесстыковой РЦ является то, что ее шунтирование и смена кодового сигнала АЛС наступает не с момента вступления на нее поезда, а при прибли­жении его к РЦ на некоторое расстояние. Колесная пара, находящаяся на этом расстоянии от точки подключения аппаратуры рельсовой цепи, шунтирует часть сигнального тока ТРЦ, что в свою очередь приводит к снижению напряжения на входе путевого приемника. Расстояние от точки подключения аппаратуры к рельсовой линии до места нахождения колесной пары, вызы­вающей обесточивание путевого реле, включенного на выходе путевого приемника, называется зоной дополнительного шунтирования L_ш. На рис.3 показана схема расположения зон допол­нительного шунтирования тональной рельсовой цепи. В зависимости от направления движения одна из них называется зоной дополнительного шунтирования по входу (по приближению), а вторая — зоной дополнительного шунтирования по выходу (по удалению).

Длина зоны дополнительного шунтирования зависит от многих факторов: частоты сигнально­го тока, коэффициента перегрузки на входе путевого приемника, сопротивления изоляции баллас­та и др. Как правило, длина L_шсоставляет примерно 10 % от длины самой рельсовой цепи. Длина зоны дополнительного шунтирования не может быть нулевой или отрицательной, так как рельсо­вая цепь должна давать занятость при наложении типового нормативного шунта 0,06 Ом в точке

Рис. 3. Схема расположения зон дополнительного шунтирования тональной рельсовой цепи

подключения аппаратуры (шунтовой режим), что равносильно наложению шунта с нуле­вым сопротивлением (поездной шунт) на расстоянии 10—15 м от точки подключения аппа­ратуры при частоте сигнального тока ТРЦ в диапазоне 400—800 Гц. Иногда с целью исклю­чить зону дополнительного шунтирования или ограничить область растекания сигнального тока АЛС на границе ТРЦ устанавливаются изолирующие стыки.

При необходимости на участках, оборудуемых устройствами ТРЦ с сокращенной зоной дополнительного шунтирования, применяют высокочастотные ТРЦ с несущими частота­ми в диапазоне 4,5—5,5 кГц. Сокращенная зона дополнительного шунтирования достига­ется за счет более высокого сопротивления рельсовой линии на высоких частотах. Эти рель­совые цепи получили индекс ТРЦ4, а рельсовые цепи с несущими частотами 420—780 Гц, разработанные раньше ТРЦ4, имеют индекс ТРЦЗ.

1.2. Аппаратура тональных рельсовых цепей

Путевой генератор ГПЗ предназначен для формирования и усиления амплитудно-модулированного сигнала для работы ТРЦ. Путевой фильтр ФПМ обеспечивает защиту вы­ходных цепей генератора ГПЗ от влияния токов локомотивной сигнализации, тягового тока и атмосферных помех и формирует требуемое по условиям работы рельсовой цепи обратное входное сопротивление питающего конца. Фильтр служит также для гальвани­ческого разделения выходной цепи генератора от кабельной линии и получения на нем требуемых напряжений при относительно низких выходных напряжениях генератора.

Путевой приемник ПП1 предназначен для приема и дешифрации сигналов ТРЦ, поступающих из рельсовой линии, и, в соответствии с уровнем принятого сигнала, формирования выходного напряжения на путевом реле. Уравнивающий трансформатор УТЗ предназначен для выравнива­ния напряжений на входе путевых приемников, питающихся от одного путевого генератора.

Генератор ГПЗ и фильтр ФПМ представляют собой конструкцию, собранную в корпусе реле НШ с использованием его колодки в качестве несущей части блока.

Блок путевого генератора имеет две разновидности: ГПЗ-8, 9, 11 и ГПЗ-11, 14, 15. Ана­логичные разновидности имеет блок путевого фильтра (ФПМ-8, 9, 11 и ФПМ-11, 14, 15). Номера 8, 9,11, 14, 15 в обозначении генераторов и фильтров соответствуют несущим час­тотам 420,480, 580,720,780 Гц. Таким образом, первая разновидность генераторов и филь­тров предназначена для формирования и передачи сигналов с несущими частотами 420,480 и 580 Гц, а вторая — с частотами 580, 720, 780 Гц.

Рис. 4. Структурная схема путевого генератора ГПЗ

Питание генератора осуществляется от сети переменного тока частотой 50 Гц напряжени­ем 35 В, которое подается на выводы 41-43 блока. Из этого напряжения внутри генератора путем ограничения, выпрямления и
сглаживания пульсаций формируются напряжения по­стоянного тока для питания задающих цепей генератора, предварительного и оконечного усилителей. Структурная схема путевого генератора представлена на рис. 4.

Задающий каскад путевого генератора (формирователь сигнала) F выполнен на базе мик­росборки или БИС и служит для формирования сигнала ТРЦ с заданной несущей и модули­рующей частотой. Настройка на соответствующую несущую и модулирующую частоту сиг­нала осуществляется внешними перемычками на штепсельной розетке блока.

Сигнал с формирователя F поступает на предварительный усилитель и фильтр. Предва­рительный усилитель осуществляет усиление сигнала в зависимости от уровня, выставля­емого с помощью переменного резистора, ручка которого со стопорным устройством вы­ведена на переднюю панель блока путевого генератора. Фильтр предварительного каскада предназначен для сглаживания прямоугольной формы сигнала и его ослабления в случае отличия несущей частоты от заданной.

С предварительного усилителя после фильтра сигнал поступает на оконечный усили­тель, представляющий собой эмиттерный повторитель. Уровень сигнала, поступающего на выход путевого генератора (выводы 2-52) составляет 1—6 В переменного тока.

На передней панели блока имеется светодиодная индикация работоспособности блока в виде двух светодиодов. Ровное свечение одного из них свидетельствует о наличии пита­ния, а мигающее свечение другого светодиода указывает на нормальную работу формиро­вателя F и предварительного усилителя путевого генератора.

Путевой приемник ПП1 представляет собой конструкцию, собранную в корпусе реле ДСШ с использованием его колодки в качестве несущей части блока. Блок путевого приемника имеет 10 разновидностей, отличающихся приемом сигналов с различной несущей частотой и частотой модуляции. Он может иметь следующие обозначения: ПП1-8/8, ПП1-8/12, ПП1-9/8, ПП1-9/12, ПП1-11/8, ПП1-11/12, ПП1-14/8, ПШ-14/12, ПШ-15/8, ПП1-15/12. Первая цифра в обозначении приемников указывает номер принимаемой несущей частоты, а вторая — час­тоту модуляции (8 или 12 Гц). Напряжение питания 17,5 В переменного тока частотой 50 Гц подается на выводы 21-22 путевого приемника. Из этого напряжения путем выпрямления, ограничения и сглаживания пульсаций формируются напряжения постоянного тока для пи­тания входных каскадов усиления, порогового устройства и выходных каскадов.

Структурная схема путевого приемника представлена на рис. 6. Приемник содержит следую­щие функциональные узлы: входной фильтр, демодулятор, амплитудный ограничитель, первый фильтр частоты модуляции f_м, пороговое устройство, выходной усилитель, второй фильтр частоты модуляции f_м и узел питания.

Входной фильтр предназначен для выделения сигнала с заданной несущей частотой и по­давления сигналов РЦ с другими несущими частотами, а также сигналов АЛС и гармоник тягового тока. Полоса пропускания входного фильтра не менее 24 Гц. Его затухание по со­седнему каналу (для фильтра с резонансной частотой 420 Гц измеряется на частоте 480 Гц и наоборот) не менее 38 дБ. Входное сопротивление фильтра (оно же входное сопротивление приемника — выводы 11-43) находится в пределах 120—160 Ом и измеряется на средней час­тоте полосы пропускания. Средняя частота полосы пропускания входного фильтра может отличаться от заданной несущей частоты не более чем на ±2 Гц.

Защита входного фильтра от перенапряжений вследствие грозовых разрядов или влияния тя­гового тока осуществляется ограничительными диодами (или стабилитронами) на входе путе­вого приемника.

С выхода входного фильтра амплитудно-модулированный сигнал поступает на демодулятор, на котором выделяется сигнал с частотой модуляции.

После детектора сигнал поступает на амплитудный ограничитель, не позволяющий выходно­му сигналу превысить уровень в 1,5—2 раза выше чувствительности. Наличие амплитудного ограничителя позволяет обеспечить надежное разделение частот модуляции 8 и 12 Гц с помо­щью первого фильтра модулирующей частоты, выполненного на LC-контуре.

Выходной сигнал фильтра поступает на вход порогового элемента (симметричного триггера) с высоким коэффициентом возврата. Добротность первого фильтра модулирующей частоты, настроенного на 8 или 12 Гц, равна примерно шести. При расположении этого фильтра перед пороговым устройством с высоким коэффициентом возврата (не менее 0,9) такой добротности вполне достаточно, чтобы обеспечить снижение сигнала на входе триггера ниже порога его сра­батывания при поступлении на вход приемника сигнала с частотой модуляции, не соответ­ствующей заданной. Для любых напряжений сигнала на входе приемника такое надежное разделение частот модуляции возможно лишь благодаря амплитудному ограничителю на входе первого фильтра модулирующей частоты.

Рис. 6. Структурная схема путевого приемника ПП1

С выхода симметричного триггера сигнал поступает на вход выходного
усилителя, пред­назначенного для осуществления питания путевого реле. За выходным усилителем уста­новлен второй фильтр частоты модуляции, также представляющий собой LC-контур.

Фильтр обеспечивает гальваническую развязку цепей питания усилителя от цепи питания путе­вого реле. Кроме того, фильтр исключает возможность возбуждения путевого реле при повреж­дениях в узле питания, приводящих к появлению в питающем напряжении выходного усилителя переменного тока промышленной частоты или ее гармоник. Сигнал с выхода второго фильтра частоты модуляции поступает на выпрямитель, а с него, после выпрямления, — на путевое реле.

При исправности путевого приемника, наличии питания и требуемого уров­ня входного сигнала на выходе блока формируется напряжение постоянного тока от 4 до 7 В, достаточное для подъема якоря путевого реле. Номинальное значение чувствительности приемни­ка по напряжению амплитудно-модулированного сигнала на входе 11-43 составляет 0,35 В.

С целью исключения случаев перепутывания путевых приемников при установке в эксплуата­ции используются разные выводы блоков для подключения путевых реле при различных несу­щих частотах сигнала. При общем выводе 31 для всех типов блоков, второй вывод для подклю­чения путевого реле используется номер 33 для частоты 420 Гц, 13 — для частоты 480 Гц, 52 — для частоты 720 Гц, 51 — для частоты 780 Гц и 83 — для частоты 580 Гц. На передней панели блока имеется светодиодная индикация его работоспособности. Светящееся состояние одного из светодиодов указывает на наличие электропитания, мигающий режим обоих светодиодов с частотой модуляции соответствует приему сигнала и свободности ТРЦ.

Уравнивающий трансформатор УТЗ представляет собой моно­блочную конструкцию с креплением на штепсельном стативе на ме­сто реле НМШ и с подключением монтажных проводов под пайку с лицевой стороны блока.

Выводы 1-2 трансформатора (рис. 7) подключаются к путево­му приемнику, а выводы вторичной секционированной обмотки от 3 до 9 подключаются к кабельной линии в зависимости от требу­емого коэффициента трансформации.

Рис. 7. Схема уравниваю­щего трансформатора УТЗ
С целью стабилизации входного сопротивления уравнивающе­го трансформатора он настраивается на несущую частоту рабо­чего сигнала путевого приемника путем подключения резонанс­ной емкости к соответствующему выводу трансформатора.

Уравнивающий трансформатор устанавливается в более короткой ТРЦ для погашения «излишка» напряжения на входе приемника. Он используется, когда длины смежных ТРЦ,

питаемых от одного генератора, отличаются более чем на 20 % или имеют разные условия рас­пространения сигнала (наличие дроссель-трансформаторов, изолирующих стыков и т.п.).

В состав основной аппаратуры высокочастотных тональных рельсовых цепей ТРЦ4 входят: путевой генератор ГП4; путевой фильтр ФРЦ4Л; путевой приемник ГТРЦ4Л1.

Блоки ГП4 и ФРЦ4Л имеют одну разновидность. Каждый из блоков с помощью внешних перемычек может быть настроен для работы на одной из трех несущих частот: 4,5; 5 или 5,5 кГц.

Рис. 8. Схема тональной рельсовой цепи для системы автоблокировки с централизованным размещением аппаратуры

Схема тональной рельсовой цепи для системы автоблокировки с централизованным раз­мещением аппаратуры представлена на рис. 8.

Аппаратура связана с рельсовой линией посредством сигнально-блокировочного кабеля с парной скруткой жил.

Амплитудно-модулированный сигнал частотой 480/12, формируемый путевым генера­тором 2-4Г, с выводов 2-52 поступает на вход фильтра 2-4Ф (выводы 11-71). С выхода филь­тра (выводы 12-61) он поступает в кабельную линию. Последовательно с выходом фильтра на кодируемых рельсовых цепях включается разделительный конденсатор емкостью 4 мкФ для системы АЛСН.

Кабельная линия служит для соединения аппаратуры ТРЦ, размещаемой в релейном помещении на посту ЭЦ или в релейном шкафу, с устройствами рельсовых цепей, распола­гаемыми в путевых ящиках непосредственно у рельсовой линии. В путевых ящиках уста­навливаются: разрядники; выравниватели; согласующие путевые трансформаторы; защит­ные резисторы; автоматические выключатели.

Кабельная линия подключается к первичной обмотке согласующего путевого трансфор­матора ПТ типа ПОБС-2М (выводы I₁ и I₄). Параллельно первичной обмотке трансфор­матора включаются выравниватели ВОЦН-220 (ВОЦН-380 на участках с электротягой пе­ременного тока), которые служат для защиты аппаратуры ТРЦ от перенапряжений.

Коэффициент трансформации трансформатора ПТ выбран исходя из условий выполне­ния нормального, шунтового и контрольного режимов работы ТРЦ и обеспечения требуе­мой зоны дополнительного шунтирования. В типовой схеме ТРЦ он равен 38, что соответ­ствует выводам II₃-III₃ вторичной обмотки трансформатора при перемычке II₄-III₁.

В качестве согласующего путевого трансформатора могут использоваться также и дроссель-трансформаторы типа ДТ-0,2; ДТ-0,6 и ДТ-1, коэффициент трансформации которых составляет 40,38 и 3 соответственно. Кабельная линия в случае применения ДТ-0,2 или ДТ-0,6 подключается к дополнительной обмотке дроссель-трансформатора, а выравниватель ВОЦН-220 или ВОЦН-380 устанавливается на посту ЭЦ на кроссовом стативе в месте разделки кабеля.

Защитные резисторы R3 служат для обеспечения требуемого сопротивления питающего и приемного концов и для защиты путевого согласующего трансформатора и аппаратуры ТРЦ от воздействия тягового тока.

В схеме ТРЦ суммарное сопротивление защитного резистора, устанавливаемого в путе­вом ящике, и соединительных перемычек от путевого ящика к рельсам должно быть в преде­лах 0,3—0,4 Ом на частоте сигнального тока АЛС.

При электротяге переменного тока, когда кабельная линия подключается к рельсам через дроссель-трансформатор ДТ-1, защитный резистор устанавливается между дополнительной об­моткой ДТ и вторичной обмоткой ПОБС-2М. Сопротивление защитного резистора в этом случае должно быть в пределах 1,8—2,2 Ом. В случае использования в качестве согласующих дроссель-трансформаторов ДТ-0,2 или ДТ-0,6 защитные рези­сторы не устанавливаются.

Автоматические выключатели служат для защиты путевой аппаратуры ТРЦ от воздействия перенапряжений тяговой сети или других источников. В схеме ТРЦ используется автомати­ческий выключатель на номинальный ток 15 А. В случае, ког­да на участке с электротягой переменного тока аппаратура ТРЦ подключается через дополнительную обмотку ДТ-1, автома­тический выключатель номиналом на 5 А включается между согласующим путевым трансформатором и дополнительной обмоткой ДТ

Рис. 9. Схема подключения аппаратуры ТРЦ

с использова­нием дроссель-трансформато­ра ДТ-1
При малых длинах соединительного кабеля или в случае использования в качестве согла­сующих дроссель-трансформаторов типа ДТ-0,2 или ДТ-0,6 в кабельную линию последова­тельно с аппаратурой ТРЦ устанавливается дополнительный резистор R типа С5-35 В мощ­ностью 25 или 50 Вт (см. рис. 8). Дополнительный резистор R_д в кабельную линию может устанавливаться и на участках с автономной тягой, при этом защитный резистор из путевого ящика исключается. Номинал сопротивления резистора R выбирают из условия обеспече­ния требуемого сопротивления конца рельсовой цепи.

Итак, сигнальный ток ТРЦ с питающего конца от генератора 2-4Г через трансформатор 2-4ПТ, резистор R3 и автоматический выключатель поступает в рельсовую линию и на при­емный конец ТРЦ, например 4-6РК. На приемном конце используются аналогичные устрой­ства согласования, размещаемые в путевом ящике и описанные выше. Сигнал через кабель­ную магистраль поступает на вход путевых приемников смежных ТРЦ 4ПП и 6ПП.

Как правило, на перегоне в случае применения ТРЦ в одну кабельную пару включаются два путевых приемника последовательно. Кроме того, для подключения путевых передающих уст­ройств АЛС последовательно с входами путевых приемников включается разделительный кон­денсатор емкостью 4 мкФ.

Построение входного фильтра путевого приемника позволяет ему выделить из совокуп­ности сигналов, поступающих из рельсовой линии, только свой рабочий сигнал. Поэтому последовательное включение путевых приемников в одну кабельную линию не сказывает­ся на возможности раздельной работы аппаратуры смежных ТРЦ.

В случае вступления на рельсовую цепь поезда или нарушения целостности рельсовой ли­нии уровень сигнала ТРЦ на входе соответствующего приемника снижается ниже порога отпускания, и он фиксирует занятость участка путем обесточивания путевого реле, включен­ного на выходе.

Источник